Metaphase: Pag-andar, Mga Gawain, Papel at Sakit

Ang paghahati ng nuklear (mitosis) ng mga cell ng eukaryotic na organismo na may pagtitiklop ng DNA ay maaaring nahahati sa apat na pangunahing mga yugto. Ang pangalawang pangunahing yugto ay tinatawag na metaphase, kung saan chromosomes kumontrata sa isang pattern ng spiral at iposisyon ang kanilang mga sarili sa eroplano ng ekwador sa humigit-kumulang na pantay na distansya mula sa magkabilang mga poste. Ang mga spindle fibre, na nagsisimula sa parehong mga poste, ay konektado sa mga centromeres ng chromosomes.

Ano ang talinghaga?

Ang metaphase ay ang pangalawa sa apat na pangunahing mga yugto kung saan nahahati ang nukleyar na paghati ng mga eukaryotic cell, na tinatawag na mitosis. Sa panahon ng talinghaga, ang pag-aayos ng chromosomes sa tinatawag na equatorial plane o metaphase plate ay katangian. Ang bawat indibidwal na chromosome ay binubuo ng apat na chromatids, dalawa sa mga ito ay "magkapareho sa konstruksyon". Ang mga chromatids ay paunang pinagsama-sama ng kanilang karaniwang centromere. Ang mga maliliit na istraktura ng protina ay nabubuo sa mga centromeres kung saan nakakabit ang mga hibla ng mga poste ng spindle upang hilahin ang mga chromatids ng kapatid sa kani-kanilang kabaligtaran na mga poste. Ang paghihiwalay ng mga chromatids ay kabilang na sa anaphase, na sumusunod sa metaphase. Sa panahon ng metaphase, ang lahat ng mga paghahanda na kinakailangan upang maalis ang mga chromatids mula sa mga centromeres upang hilahin sa mga poste ay isinasagawa. Kapag ang lahat ng mga centromeres ay konektado sa kaukulang mga hibla ng poste o microtubules ay ang mga bono ng mga chromatids sa kanilang centromere ay inilabas upang magsimula ang kanilang pagpapadala sa kani-kanilang poste.

Pag-andar at gawain

Sa katawan ng tao, mayroong patuloy na pangangailangan para sa paglago batay sa paglaganap ng cell, na karaniwang sumusunod sa prinsipyo ng paghahati ng cell. Sa mga nucleated cell ng unicellular at multicellular na mga organismo (eukaryotes), ang mga paghati ay nagsasangkot ng paghati ng cytoplasm at ng kanilang mga nuclei. Ang dalawang mga cell ng anak na babae na nagreresulta mula sa dibisyon ay magkapareho din sa kanilang mga diploid chromosome na itinakda sa kani-kanilang "ina cell", upang ang paglago ng ilang mga tisyu sa katawan batay sa di-sekswal na dibisyon ng cell ay teoretikal na walang limitasyong, sa kondisyon na ang ang proseso ng paghahati ay hindi nagagambala o natapos ng mga sangkap na nakakapigil sa paglaki. Kaugnay din sa proseso ng paghati ng cell ay ang proseso ng paghati ng nukleyar na kilala bilang mitosis. Sa loob ng mitosis, ang pangalawa ng kabuuang apat na pangunahing mga yugto ay tinatawag na metaphase. Ito ay isang mahalagang link ng kadena sa loob ng proseso ng paghati ng nukleyar. Ang metaphase ay mahalaga para sa pagposisyon ng mga chromatids ng dobleng hanay ng mga chromosome sa eroplano ng ekwador o metaplate sa paraang mahihila sila patungo sa dalawang poste ng mga filament ng microtubule sa kasunod na anaphase. Ang isang partikular na mahalagang pag-andar ng metaphase ay upang suriin (checkpoint) at subaybayan ang mga spindle fibers (microtubules) na umaabot mula sa mga poste. Dapat tiyakin na ang microtubules ay konektado sa "tamang" centromere sa bawat kaso. Ito ay upang matiyak na ang dalawang hanay ng mga chromosome na nagpapangkat sa mga poste sa mga sumusunod na anaphase ay ganap na magkapareho. Maaari lamang itong makamit sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang chromatid ng isang chromosome sa bawat isa sa dalawang mga poste matapos maganap ang paghati nukleyar. Kung, halimbawa, ang dalawang magkatulad na chromatids ng kapatid na babae ay matatagpuan sa isa sa dalawang poste at nawawala sa kabilang poste, magkakaroon ng maraming mga kaguluhan na imposible ng karagdagang paglago ng cell o hindi mapigilang paglaki. Sa kaso ng mga cell na parenchymal, mawawalan ng tukoy na kapasidad sa pag-andar ng mga cell.

Mga karamdaman at karamdaman

Ang Mitosis ay sumasalamin sa isang napaka-kumplikadong proseso na, sa loob ng pagtitiklop ng mga hibla ng DNA at ng pamamahagi ng mga chromatids sa dalawang poste, nagdadala ng peligro ng mga pagkakamali na may kung minsan na malalawak na kahihinatnan. Halimbawa, ang "hindi tama" na pagkakabit ng microtubules sa kinetochores ng centromeres ay maaaring maganap medyo madalas. Halimbawa, ang ilang mga kinetochore ay maaaring manatiling libre, ibig sabihin, hindi konektado sa isang microtubule, o ang parehong mga chromatids ay maaaring konektado sa kanilang mga centromeres sa microtubules ng parehong poste. Sa pag-check para sa "tama" at kumpletong pagkakabit ng microtubules sa kinetochores nakasalalay ang isa sa pinakamahalagang pag-andar ng metaphase. Ang mga chromosome sa anaphase ay karaniwang hindi pinakawalan hanggang ang tseke ng mga hibla ng suliran ay matagumpay at lahat ng mga kinetochores ay nagpapahiwatig ng wastong pagkakabit. Ang mitotic checkpoint ay natanto ng isang pangkat ng dalubhasa proteins na pinipigilan ang paglipat sa anaphase o cash kung ang pagdirikit ay hindi tumutugma sa setpoint. Ang proseso ay medyo maihahambing sa isang pit stop sa isang karera sa Formula 1, kung kailan ang lahat ng apat na mekaniko ay kailangang mag-ulat ng buong paghinto pagkatapos palitan ang gulong bago ang driver ng Formula 1 ay maaaring lumipad muli. Ang isa pang pangunahing problema ay lumitaw kapag nangyari ang mga pagkakamali sa paghahati ng mga hibla ng DNA. Maaari nitong mamuno sa isang pagkawala ng pag-andar ng mga cell at sa patuloy na mabilis o mabagal na karagdagang mga mitoses na hindi na tumutugon sa endogenous na mga inhibitor ng paglago. Ang hindi pinipigilan na paglaki ay naglalarawan ng mga benign (benign) o malignant (malignant) na mga tumor. Ang mga karagdagang problema ay maaaring lumabas mula sa methylation ng DNA. Sa panahon ng paghahati ng mga hibla ng DNA, maaari ang aktibidad ng DNA methyltransferases mamuno sa pagdaragdag ng mga methyl group (-CH3) sa DNA. Ang proseso ay hindi tumutugma sa a gene pagbago sa maginoo kahulugan, ngunit ito ay tumutugma sa isang epigenetic pagbabago sa apektadong gene. Ang "gene methylation ”ay karaniwang humahantong sa mga phenotypically makikilalang pagbabago sa apektadong indibidwal at karaniwang ipinapasa sa mga susunod na henerasyon ng cell - katulad ng isang mana. Ang lawak kung saan ang pag-unlad ng mga benign at malignant na tumor at DNA methylation ay maaaring maiugnay sa mga proseso sa loob ng metaphase ay hindi pa napag-usapan nang sapat.